Trattandosi di apparecchiature di sollevamento di carichi pesanti-di grandi dimensioni-, la sicurezza strutturale e la durata delle gru a portale dipendono in gran parte dalla selezione e dall'adattamento delle prestazioni dei materiali. I materiali principali, che comprendono portacavi, stabilizzatori, meccanismi di spostamento e componenti ausiliari, devono soddisfare contemporaneamente i requisiti completi di elevata robustezza, buona tenacità, resistenza alla fatica e adattabilità agli ambienti di lavoro per garantire prestazioni stabili in caso di funzionamento con carichi pesanti-a lungo termine e condizioni meteorologiche complesse.
Le passerelle portacavi e gli stabilizzatori sono i principali-componenti portanti della gru a portale, generalmente realizzati utilizzando acciaio strutturale al carbonio di alta-qualità o acciaio ad alta resistenza-bassolegato. Gli acciai basso-legati come Q345B e Q355B sono i materiali preferiti per travi scatolari e travi reticolari grazie al loro elevato limite di snervamento, buona saldabilità ed eccellente tenacità alle basse-temperature. Questi tipi di acciaio riducono il peso strutturale garantendo al tempo stesso la capacità di carico-, riducendo così la pressione sulla fondazione e sugli stabilizzatori e migliorando la rigidità e la resistenza alla flessione sotto ampie campate. Per le gru a portale con campate ultra-grandi o requisiti di carico speciali, è possibile selezionare anche l'acciaio altoresistenziale-Q460 e superiore, ottenendo un migliore rapporto-resistenza-peso grazie al design ottimizzato della sezione trasversale-. Nelle aree soggette a carichi alternati e dinamici, come i giunti di connessione e le zone interessate dal calore della saldatura-, è necessario prestare particolare attenzione alla resistenza alla fatica nella scelta dei materiali. L'utilizzo di acciaio a grana fine-e il miglioramento della microstruttura attraverso il trattamento termico possono ritardare efficacemente l'inizio e la propagazione delle cricche, prolungando la durata di servizio della struttura. Per le gru a portale che operano in atmosfere marine o ambienti chimici corrosivi per periodi prolungati, vengono spesso applicati rivestimenti anticorrosione di lunga durata sulla superficie della struttura in acciaio oppure viene selezionato acciaio resistente agli agenti atmosferici, utilizzando i suoi elementi di lega per formare una densa pellicola di ossido sulla superficie, rallentando la velocità di corrosione.
Le ruote, gli assi e gli alloggiamenti dei cuscinetti nel meccanismo di spostamento sono per lo più realizzati in acciaio al carbonio di alta-qualità o acciaio strutturale legato, come acciaio 45 e 40Cr, che sono stati sottoposti a tempra e rinvenimento per ottenere una buona robustezza e resistenza all'usura, garantendo un funzionamento affidabile a lungo termine-di rotolamento sulle rotaie. Gli elementi di fissaggio utilizzano generalmente bulloni ad alta-resistenza realizzati in acciaio legato di grado 8.8 o 10.9, che possiedono elevate capacità di precarico e anti-allentamento, garantendo la stabilità dei giunti di connessione.
Il tamburo, le pulegge e i ganci del meccanismo di sollevamento vengono comunemente prodotti utilizzando processi di forgiatura, principalmente in acciaio al carbonio o acciaio legato di alta-qualità, come 20Mn2 e 35CrMo. Dopo il trattamento di rinvenimento e indurimento superficiale, possiedono resistenza e resistenza agli urti sufficienti per prevenire fratture fragili o deformazioni eccessive durante il sollevamento e la frenata di carichi pesanti-. Le funi metalliche sono realizzate in filo di acciaio legato a più-trefoli ad alta-resistenza, che mostra un'eccellente resistenza alla trazione e all'usura, mantenendo l'integrità strutturale sotto carichi pesanti e uso ad alta-frequenza.
Gli alloggiamenti e le scatole di giunzione dei componenti elettrici e di protezione sono generalmente realizzati in lega di alluminio pressofuso o piastre di acciaio verniciate a polvere-per bilanciare i requisiti di leggerezza, resistenza alla corrosione e schermatura elettromagnetica. In condizioni di-antideflagrazione o di alta-temperatura, vengono selezionati anche materiali specifici-resistenti al calore e antideflagranti-per garantire la sicurezza e l'affidabilità dell'impianto elettrico.
In sintesi, la selezione dei materiali principali per le gru a portale segue i principi di adattamento della resistenza, fattibilità del processo, adattabilità ambientale e razionalità economica. Attraverso la configurazione e il trattamento scientifici di diversi acciai e leghe, l'apparecchiatura raggiunge il miglior equilibrio in termini di sicurezza strutturale, stabilità operativa e manutenzione duratura, fornendo una solida base materiale per un'efficiente movimentazione di carichi pesanti-.
